在日常生活和工作中，电子设备在运行时会产生电磁辐射，可能会对人们的健康产生不良影响。而设备之间的电磁干扰也会严重影响电子设备的性能和正常运行。因此，开发新型的电磁屏蔽材料，特别是高性能的电磁屏蔽材料，是解决电磁污染的关键。

如今，在人们的日常生活和工作中，各种电子设备的应用越来越广泛。然而，电子设备在运行过程中会产生电磁辐射，可能对人们的健康造成负面影响，而设备之间的电磁干扰也会导致信号被拦截、数据丢失等问题，严重影响电子设备的性能和正常运行。尤其是随着物联网、自动驾驶和可穿戴设备等的发展，电子设备变得越来越复杂、体积越来越小、精度要求越来越高，因此确保这些高度集成、高功率的电子设备正常运行，电磁干扰屏蔽显得至关重要。

发展新型的电磁屏蔽材料是解决电磁污染问题的关键，尤其是开发超薄、轻质且具有优异的力学强度和可靠性的高性能电磁屏蔽材料。最近，北京航空航天大学化学学院的研究员衡利苹团队开发出一种具有超润滑界面的还原氧化石墨烯/液态金属（S-rGO/LM）异质层状纳米复合材料，可用于高性能稳定的电磁屏蔽。相关研究成果已在国际学术期刊《美国化学学会·纳米》上发表。

石墨烯在研发高性能柔性电磁屏蔽材料方面的应用

电磁屏蔽材料是一种能够通过吸收、反射等方式来衰减电磁波能量传播的功能材料，从而有效抑制电磁干扰和污染。

人们希望电子设备在工作时既不会受到外界电磁波的干扰，也不会辐射出电磁波干扰其他设备或危害人体健康。因此，在电子设备的运行过程中，设备自身产生的电磁波需要被吸收，而外界入射的电磁波需要被反射或吸收。铜、铝等金属是常用的电磁屏蔽材料，但这些材料容易被腐蚀、密度大、重量重，并且主要通过反射电磁波来实现屏蔽，可能导致二次电磁污染。特别是传统的金属材料不具备柔性，难以应用于柔性电磁屏蔽领域。

液态金属（LM）基于镓的材料是目前最常用于柔性电子制造的材料之一，这主要归因于其具有低熔点、低黏度、高电导率和热导率等物理特性。衡利苹表示，随着对具有室温流动性的液态金属材料的研究不断深入，液态金属在柔性电磁屏蔽材料领域展现出了巨大的潜力。

然而，现有的液态金属电磁屏蔽材料通常需要与绝缘的聚合物基材混合使用，以获得具有一定机械强度、可实际应用的电磁屏蔽材料。而材料的导电性和导磁性越好，其电磁屏蔽效果就越好。然而，将液态金属与绝缘的聚合物基材混合使用会降低液态金属的导电性能，使得电磁屏蔽性能无法达到水平。因此，使用本身具有超高电导率的基材来构建液态金属柔性复合材料，成为提高液态金属柔性电磁屏蔽复合材料性能的关键。因此，石墨烯引起了衡利苹团队的关注。

石墨烯具有出色的光学、电学和力学特性，本身具备优异的导电性。氧化石墨烯（GO）在液态金属方面具有良好的桥接作用。因此，在S-rGO/LM材料内部，形成了连续完整的导电网络。该材料仅厚约33微米，就可以屏蔽99%的入射电磁波，并且对X波段的电磁屏蔽效率也很高。

此外，S-rGO/LM材料不仅具有出色的电磁屏蔽性能，还具备优秀的热管理性能。实验证明，在1个太阳光照功率（100毫瓦/平方厘米）的照射下，S-rGO/LM材料的表面温度可以在40秒内达到47.5℃。这表明，在低温环境中，S-rGO/LM材料还可以作为具有抗结冰和除冰功能的材料使用。

此外，聚二甲基硅氧烷（PDMS）具有耐高温、耐低温、防水、导热以及良好的化学稳定性，具备良好的电绝缘和疏水性能，可在-50℃至200℃的范围内长期使用。目前，PDMS已广泛应用于绝缘润滑、抗震、防尘和热载体等领域。

衡利苹团队将稀释后的S-rGO/LM材料浸涂在PDMS溶液中，然后经过旋转涂覆硅油，使其具有超润滑特性。衡利苹表示，得益于材料本身的稳定性和超润滑界面的保护作用，即使在严重的机械磨损后，S-rGO/LM材料仍能保持良好的电磁屏蔽能力。

因此，这种S-rGO/LM材料不仅具有出色的电磁屏蔽性能，还具备优秀的热管理性能，可以在柔性电磁屏蔽材料领域发挥重要作用。

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